低溫環境會降低鋰離子電池組的活性，這是暫時的，不會對電池容量出現損害。但假如電池長時間在低溫環境下工作和充放電，會對電池容量造成永久損害。

鋰離子電池組低溫充電，有個確切的且不可接受的危害是鋰單質沉積，循環壽命受損且熱失控風險上升。而低溫放電，則除了放電容量臨時減小以外（溫度上升以后，認為這部分容量還會回升），沒有其他明確危害。

溫度對鋰離子電池組的循環老化速率有很大的影響。較低的溫度，由于強化的鋰單質電鍍而降低循環壽命；過高的溫度，由于Arrhenius驅動的老化反應，而縮短電池壽命；因此鋰離子電池組只有在適當的溫度下才能獲得最佳循環壽命。

不過，假如電池長時間在低溫環境下工作和充放電，電池陽極表面會析出金屬鋰，這個過程不可逆，會對鋰離子電池組容量造成永久損害。